సెమీకండక్టర్ల పొరలను కొన్ని నానోమీటర్‌ల కంటే సన్నగా అమర్చడానికి ఒక కొత్త పద్ధతి శాస్త్రీయ ఆవిష్కరణ మాత్రమే కాకుండా అధిక-శక్తి ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల కోసం కొత్త రకం ట్రాన్సిస్టర్‌కు దారితీసింది. అప్లైడ్ ఫిజిక్స్ లెటర్స్‌లో ప్రచురించబడిన ఫలితం భారీ ఆసక్తిని రేకెత్తించింది.
లింకోపింగ్ విశ్వవిద్యాలయంలోని శాస్త్రవేత్తలు మరియు LiU వద్ద మెటీరియల్ సైన్స్ పరిశోధన నుండి స్పిన్-ఆఫ్ కంపెనీ అయిన SweGaN మధ్య సన్నిహిత సహకారం ఫలితంగా ఈ విజయం సాధించబడింది. కంపెనీ గాలియం నైట్రైడ్ నుండి తగిన ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలను తయారు చేస్తుంది.
గాలియం నైట్రైడ్, GaN, సమర్థవంతమైన కాంతి-ఉద్గార డయోడ్‌ల కోసం ఉపయోగించే సెమీకండక్టర్. అయితే, ఇది ట్రాన్సిస్టర్‌ల వంటి ఇతర అప్లికేషన్‌లలో కూడా ఉపయోగకరంగా ఉండవచ్చు, ఎందుకంటే ఇది అనేక ఇతర సెమీకండక్టర్ల కంటే అధిక ఉష్ణోగ్రతలు మరియు ప్రస్తుత బలాన్ని తట్టుకోగలదు. భవిష్యత్తులో ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలకు ఇవి ముఖ్యమైన లక్షణాలు, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల్లో ఉపయోగించే వాటికి మాత్రమే కాదు.
గాలియం నైట్రైడ్ ఆవిరి సిలికాన్ కార్బైడ్ పొరపై ఘనీభవించడానికి అనుమతించబడుతుంది, ఇది ఒక సన్నని పూతను ఏర్పరుస్తుంది. ఒక స్ఫటికాకార పదార్థాన్ని మరొక ఉపరితలంపై పెంచే పద్ధతిని "ఎపిటాక్సీ" అంటారు. ఈ పద్ధతి తరచుగా సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలో ఉపయోగించబడుతుంది ఎందుకంటే ఇది క్రిస్టల్ నిర్మాణం మరియు ఏర్పడిన నానోమీటర్ ఫిల్మ్ యొక్క రసాయన కూర్పు రెండింటినీ నిర్ణయించడంలో గొప్ప స్వేచ్ఛను అందిస్తుంది.
గాలియం నైట్రైడ్, GaN మరియు సిలికాన్ కార్బైడ్ కలయిక, SiC (రెండూ బలమైన విద్యుత్ క్షేత్రాలను తట్టుకోగలవు), సర్క్యూట్‌లు అధిక శక్తులు అవసరమయ్యే అనువర్తనాలకు అనుకూలంగా ఉన్నాయని నిర్ధారిస్తుంది.
గాలియం నైట్రైడ్ మరియు సిలికాన్ కార్బైడ్ అనే రెండు స్ఫటికాకార పదార్థాల మధ్య ఉపరితలం వద్ద సరిపోయేది, అయితే, పేలవంగా ఉంది. అణువులు ఒకదానితో ఒకటి సరిపోలడం లేదు, ఇది ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క వైఫల్యానికి దారితీస్తుంది. ఇది పరిశోధన ద్వారా పరిష్కరించబడింది, ఇది తరువాత వాణిజ్య పరిష్కారానికి దారితీసింది, దీనిలో రెండు పొరల మధ్య అల్యూమినియం నైట్రైడ్ యొక్క సన్నని పొరను ఉంచారు.
SweGaN వద్ద ఉన్న ఇంజనీర్లు వారి ట్రాన్సిస్టర్‌లు వారు ఊహించిన దానికంటే చాలా ఎక్కువ ఫీల్డ్ బలాన్ని తట్టుకోగలరని అనుకోకుండా గమనించారు మరియు వారు మొదట్లో ఎందుకు అర్థం చేసుకోలేకపోయారు. సమాధానాన్ని పరమాణు స్థాయిలో కనుగొనవచ్చు - భాగాలు లోపల క్లిష్టమైన ఇంటర్మీడియట్ ఉపరితలాల జంటలో.
LiU యొక్క లార్స్ హల్ట్‌మన్ మరియు జున్ లూ నేతృత్వంలోని LiU మరియు SweGaN పరిశోధకులు అప్లైడ్ ఫిజిక్స్ లెటర్స్‌లో ఈ దృగ్విషయం యొక్క వివరణను అందించారు మరియు అధిక వోల్టేజ్‌లను తట్టుకోగల మరింత ఎక్కువ సామర్థ్యంతో ట్రాన్సిస్టర్‌లను తయారు చేసే పద్ధతిని వివరించారు.
శాస్త్రవేత్తలు గతంలో తెలియని ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ మెకానిజంను కనుగొన్నారు, దానికి వారు "ట్రాన్స్‌మార్ఫిక్ ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్" అని పేరు పెట్టారు. ఇది వివిధ పొరల మధ్య ఒత్తిడిని అణువుల యొక్క రెండు పొరలలో క్రమంగా గ్రహించేలా చేస్తుంది. దీనర్థం, వారు సిలికాన్ కార్బైడ్‌పై గాలియం నైట్రైడ్ మరియు అల్యూమినియం నైట్రైడ్ అనే రెండు పొరలను పెంచవచ్చు, తద్వారా పదార్థంలో పొరలు ఒకదానికొకటి ఎలా సంబంధం కలిగి ఉన్నాయో పరమాణు స్థాయిలో నియంత్రించవచ్చు. ప్రయోగశాలలో, పదార్థం 1800 V వరకు అధిక వోల్టేజ్‌లను తట్టుకోగలదని వారు చూపించారు. అటువంటి వోల్టేజ్‌ను ఒక క్లాసిక్ సిలికాన్ ఆధారిత భాగం అంతటా ఉంచినట్లయితే, స్పార్క్‌లు ఎగురుతాయి మరియు ట్రాన్సిస్టర్ నాశనం అవుతుంది.
“స్వీగన్ ఆవిష్కరణను మార్కెట్ చేయడం ప్రారంభించినందున మేము అభినందిస్తున్నాము. ఇది సమాజంలో సమర్థవంతమైన సహకారాన్ని మరియు పరిశోధన ఫలితాల వినియోగాన్ని చూపుతుంది. ఇప్పుడు కంపెనీ కోసం పనిచేస్తున్న మా మునుపటి సహోద్యోగులతో మాకు ఉన్న సన్నిహిత పరిచయం కారణంగా, మా పరిశోధన విద్యా ప్రపంచం వెలుపల కూడా వేగంగా ప్రభావం చూపుతుంది" అని లార్స్ హల్ట్‌మన్ చెప్పారు.
లింకోపింగ్ విశ్వవిద్యాలయం అందించిన మెటీరియల్స్. మోనికా వెస్ట్‌మన్ స్వెన్‌సెలియస్ రాసిన అసలైనది. గమనిక: శైలి మరియు పొడవు కోసం కంటెంట్ సవరించబడవచ్చు.
ScienceDaily యొక్క ఉచిత ఇమెయిల్ వార్తాలేఖలతో తాజా సైన్స్ వార్తలను పొందండి, ప్రతిరోజూ మరియు వారానికొకసారి నవీకరించబడుతుంది. లేదా మీ RSS రీడర్‌లో ప్రతి గంటకు నవీకరించబడిన న్యూస్‌ఫీడ్‌లను వీక్షించండి:
ScienceDaily గురించి మీరు ఏమనుకుంటున్నారో మాకు చెప్పండి — మేము సానుకూల మరియు ప్రతికూల వ్యాఖ్యలను స్వాగతిస్తాము. సైట్‌ని ఉపయోగించడంలో ఏవైనా సమస్యలు ఉన్నాయా? ప్రశ్నలు?
పోస్ట్ సమయం: మే-11-2020